PT1440525E - Sistema de comunicação de rádio - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

SISTEMA DE COMUNICAÇÃO DE RÁDIO

Domínio Técnico A presente invenção refere-se a um sistema de comunicação de rádio e diz ainda respeito a estações primárias e secundárias para utilização num tal sistema e um método de operação de um tal sistema. Embora as presentes especificações descrevam um sistema com particular referência ao sistema de telecomunicações móvel universal (UMTS), é para ser entendido que tais técnicas são igualmente aplicáveis para usar em outros sistemas de rádio móvel.

Estado da Técnica Há uma procura crescente na área da comunicação móvel para um sistema que tem a capacidade de descarregar grandes blocos de dados para uma Estação Móvel (MS) a pedido a uma taxa razoável. Tais dados poderiam ser, por exemplo páginas Web da Internet, possivelmente incluindo clipes de vídeo ou similares. Normalmente, uma MS especial só irá exigir esses dados de forma intermitente, os links dedicados de banda muito fixos não são adequados. Para atingir essa exigência em UMTS, um Acesso de Alta Velocidade de Ligação descendente (HSDPA) um esquema está a ser desenvolvido que poderá facilitar a transferência de pacotes de dados para uma estação móvel de até 4 Mbps.

Um componente convencional de um sistema de transmissão de pacotes de dados é um processo (Automatic Repeat Request) ARQ, para o tratamento de pacotes de dados recebidos em erro. 1

Por exemplo, considere a ligação descendente de transmissão de pacotes a partir de uma estação base (BS) para uma estação móvel (MS) em HSDPA. Quando a MS recebe um pacote de dados que determina se o pacote pode ter sido danificado, por exemplo, utilizando verificação de redundância cíclica (CRC) da informação. Em seguida, transmite uma palavra de código para a BS, com uma palavra de código utilizada pela primeira vez como uma confirmação (ACK), para indicar que o pacote foi recebido com sucesso, e uma segunda palavra de código usada como uma confirmação negativa (NACK), para indicar que o pacote foi recebido mas corrompido. Uma vez que a transmissão de pacotes é tipicamente intermitente, a transmissão descontínua (DTX) é normalmente utilizada, de modo que nada é transmitido pela MS, a menos que um pacote de dados tenha sido recebido.

Um problema com um tal esquema ARQ é que as consequências de erros no NACK e ACK são significativamente diferentes. Normalmente a BS iria retransmitir um pacote se um NACK fosse recebido. Se a BS recebe um NACK quando um ACK foi enviado, então o pacote é retransmitido de qualquer maneira, o que só desperdiça um pouco dos recursos do sistema. Se um NACK é enviado, mas recebeu como um ACK, então nenhuma retransmissão é feita. Sem mecanismos especiais de camada física, esta situação só pode ser recuperada a partir do uso de processos da camada superior, o que adiciona um atraso e é um desperdício significativo de recursos do sistema. Assim, o custo de um erro em um NACK é muito mais grave do que o custo de um erro em um ACK. A fim de optimizar o desempenho do sistema, é desejável controlar as probabilidades relativas de erros em ACKs de 2 descodificação e em NACKs. Em uma forma de realização de UMTS isto é feito por estabelecimento de limiares de detecção diferentes da BS, o que requer que a MS transmita a palavra de código ACK / NACK com um nível de potência específica (por exemplo, em relação à potência ligação ascendente piloto). Este nível de potência e do limiar de detecção pode, portanto, ser escolhido para equilibrar os custos de erros ACK / NACK, a interferência gerada pelo MS, e a energia da bateria usada pelo MS. Com DTX, a situação é um pouco mais complexa. No entanto, a BS, como fonte do pacote, está ciente de quando um NACK / ACK deve ser enviado pela MS e não deve, portanto, ser normalmente necessário para detectar especificamente o estado DTX.

No nosso pedido de patente co-pendente não publicado alemão DE 10 132 577 é divulgado um mecanismo de camada física para a recuperação no caso em que a BS intrepreta mal um NACK como um ACK. Este mecanismo faz uso de uma palavra-chave adicional, REVERTER, que informa a BS que a MS recebeu uma transmissão de um pacote novo, quando ele estava a esperar a retransmissão do pacote anterior. Numa variação deste esquema duas palavras de código REVERTER são utilizadas, para proporcionar, além disso um NACK ou um ACK em relação ao novo pacote. O documento US 4 888 767 revela um sistema de comunicações por rádio tendo um canal de comunicações para a transmissão de pacotes de dados desde uma estação primária para uma estação secundária, em que a estação secundária tem meios de recepção para receber um pacote de dados e meios de confirmação para transmitir um sinal para a estação primária de modo a indicar a situação de um pacote de dados recebidos. 3

De um modo mais detalhado, a estação secundária transmite um sinal de pedido de repetição para indicar que a situação do pacote de dados é errada e não transmite um sinal se a situação do pacote de dados estiver correcta. 0 documento US 5 517 507 revela uma matéria semelhante ao documento US 4 888 767. De um modo mais detalhado, é transmitido um sinal NACK / ACK sendo um sinal NACK representado por uma explosão de energia e um sinal de ACK por uma não explosão (o que é equivalente, de acordo com o examinador, à transmissão de um sinal tendo um nível de potência zero).

Revelação da Invenção

Um objecto da presente invenção é o de melhorar a eficiência de um sistema de transmissão de pacotes de dados.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é proporcionado um sistema de comunicação de rádio tendo um canal de comunicação para a transmissão de pacotes de dados de uma estação primária para uma estação secundária, tendo a estação secundária meios de recepção para a recepção de um pacote de dados e os meios de confirmação para transmitir um sinal para a estação primária para indicar o estado de um pacote de dados recebidos, cujo sinal é seleccionado a partir de um conjunto de pelo menos dois tipos de sinais disponíveis, em que os meios de confirmação estão arranjados para seleccionar o nível de potência a que o sinal é transmitido, dependendo do seu tipo.

Transmitindo sinais de confirmação diferentes em diferentes 4 níveis de potência, a probabilidade de a estação primária interpretar correctamente os sinais de diferentes tipos pode ser manipulada para melhorar o rendimento total do sistema e a sua capacidade. Em uma forma de realização as confirmações negativas são transmitidas a um nível de potência superior às confirmações positivas para aumentar a probabilidade de retransmissão de um pacote de dados da estação primária retransmitindo um pacote de dados quando necessário. Em outra forma de realização é fornecido um tipo de sinal adicional de reverter, solicitando à estação primária para retransmitir um pacote de dados transmitido inicialmente antes do pacote de dados actual e que não foi correctamente recebido. 0 sinal de reverter pode ser idêntico ao sinal de confirmação negativa mas transmitido a um nível elevado de energia.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, proporciona-se uma estação primária para a utilização num sistema de comunicação de rádio tendo um canal de comunicação para a transmissão de pacotes de dados da estação primária para uma estação secundária, em que são proporcionados meios para a transmissão de um pacote de dados para a estação secundária e para a recepção de um sinal a partir da estação secundária para indicar o estado de um pacote de dados recebido, um tal sinal é seleccionado a partir de um conjunto de pelo menos dois tipos de sinais disponíveis, e meios onde são fornecidos para a determinação do tipo do sinal recebido dependendo do nível de potência recebida.

De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, proporciona-se uma estação primária para a utilização num sistema de comunicação de rádio tendo um canal de comunicação para a transmissão de pacotes de dados a partir da estação 5 primária para uma estação secundária, em que são proporcionados meios para a transmissão de um pacote de dados para a estação secundária e para a recepção de um sinal a partir da estação secundária para indicar o estado de um pacote de dados recebido, o tal sinal é seleccionado a partir de um conjunto de pelo menos dois tipos de sinal disponíveis, e onde são fornecidos meios para a sinalização da estação secundária na qual uma indicação de como o nível de potência a que a estação secundária transmite o sinal depende do tipo de sinal.

De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, proporciona-se uma estação secundária para uso num sistema de comunicação de rádio tendo um canal de comunicação para a transmissão de pacotes de dados de uma estação primária para a estação secundária, em que meios de recepção são fornecidos para a recepção de um conjunto de pacote de dados da estação primária e meios de confirmação são fornecidos para transmitir um sinal para a estação primária para indicar o estado de um pacote de dados recebido, um tal sinal é seleccionado a partir de um conjunto de pelo menos dois tipos de sinais disponíveis, em que os meios de confirmação estão dispostos para seleccionar o nível de potência a que o sinal é transmitido, dependendo do seu tipo.

De acordo com um quinto aspecto da presente invenção é proporcionado um método de operação de um sistema de comunicação de rádio tendo um canal de comunicação para a transmissão de pacotes de dados de uma estação primária para uma estação secundária, o método compreendendo a estação secundária que recebe um pacote de dados e transmite um sinal de confirmação para a estação primária para indicar o estado 6 de um pacote de dados recebidos, cujo sinal é seleccionado a partir de um conjunto de pelo menos dois tipos de sinais disponíveis, o método compreende a escolha do nivel de potência a que o sinal é transmitido dependendo do seu tipo.

Breve Descrição de Desenhos

Formas de realização da presente invenção serão agora descritas, a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, em que: A Figura 1 é um diagrama esquemático de blocos de um sistema de comunicação de rádio; A Figura 2 é um diagrama ilustrando a operação de um conhecido sistema de ARQ parar-e-esperar; e A Figura 3 é um diagrama ilustrando a operação de um conhecido sistema de ARQ n-canal.

Nos desenhos os mesmos números de referência foram utilizados para indicar caracteristicas correspondentes.

Modos de realização da invenção

Fazendo referência à Figura 1, um sistema de comunicação compreende uma estação de rádio primário (BS) 100 e uma pluralidade de estações secundárias (MS) 110. A BS 100 compreende um micro controlador (□C) 102, os meios de transceptor (TX / RX) 104 ligados aos meios de antena 106, os meios de controlo de potência (PC) 107 para alterar o nível de potência transmitida, e meios de ligação 108 para ligação 7 à PSTN ou outra rede adequada. Cada MS 110 compreende um micro controlador (DC) 112, meios de transceptor (TX / RX) 114 ligados aos meios de antena 116, e meios de controlo de potência (PC) 118 para alterar o nível de potência transmitida. Comunicação da BS 100 para a MS 110 tem lugar num canal de ligação descendente 122, enquanto a comunicação da MS 110 para a BS 100 ocorre em um canal de ligação ascendente 124.

Um exemplo do funcionamento de um regime de parar-e-esperar ARQ conhecido é ilustrado na Figura 2. Pacotes de dados 202, identificados como Pn onde n é um número de sequência de um-bit, são transmitidos através de um canal de ligação descendente (DL) 122 a partir de uma BS 100 para uma MS 110. O primeiro pacote de dados PQ, com o número de sequência de 0, é recebido num estado corrompido pela MS 110, que, por conseguinte, transmite uma confirmação negativa (N) 204. Em resposta a este a BS 100 retransmite o primeiro pacote de dados 202, que desta vez foi recebido correctamente pela MS 100 que transmite uma confirmação (A) 206. A BS 100 transmite então o pacote seguinte, com número de sequência 1. A BS 100 também retransmite um pacote de dados 202 se não receber a confirmação dentro de um determinado período de tempo (no caso de a MS 110 não receber o pacote de todo o pacote ou a confirmação de perdido) . Se a MS 110 de facto, receber o pacote previamente transmitida 202 pode determinar que o pacote recebido 202 é uma retransmissão, pois tem o mesmo número de sequência que o pacote anterior.

Um rendimento melhorado pode ser obtido por utilização de sistemas de multicanal ARQ. Um exemplo de um esquema de funcionamento de 4 canais ARQ encontra-se ilustrado na Figura 3. Pacotes de dados 202, identificados como Pn onde n é um número de sequência, são transmitidos em sequência sobre um canal de liqação descendente (DL) 122 a partir de uma BS 100 para uma MS 110. Cada pacote 202 é atribuído a um canal lógico (CH), por sua vez, iniciando com o primeiro pacote. Assim, o pacote Pi é atribuído ao canal 1, pacote P2 ao canal 2 e assim por diante. ARQ é realizada separadamente para cada canal.

No cenário ilustrado, o primeiro pacote de dados Pi é enviado através do primeiro canal lógico e é recebido correctamente pela MS 110, que transmite uma confirmação (Ai) 206 sobre um canal ascendente 124. Assim, quando o canal 1 está programado para a transmissão seguinte, o próximo pacote aguardando transmissão, P5 é seleccionado e transmitido para a MS 110. Similarmente, o segundo pacote de dados P2 é enviado através do segundo canal lógico. No entanto, este pacote não é recebido correctamente pela MS 110, que emite uma confirmação negativa (N2) 204 . Assim, quando o canal 2 é é de seguida programado para a transmissão seguinte, o pacote P2 é transmitido novamente. Desta vez, é recebido correctamente, e uma confirmação 206 é emitida no canal de ligação ascendente 124, libertando o canal 2 para transmitir mais pacotes 202.

Como discutido brevemente acima, as consequências de erros nos avisos 204, 206 recebidos pela BS 100 são diferentes. Se um ACK 206 é recebido como um NACK 204, o respectivo pacote 202 é retransmitido, mas a MS 110 é capaz de reconhecer esta situação pelo o número de sequência. No entanto, se um NACK 204 é recebido como um ACK 206, a BS 100 continua com a transmissão do pacote seguinte 202. A MS 110 pode determinar que isso tenha acontecido, a partir do número de sequência do 9 pacote 202 recebido. No entanto, não pode solicitar a BS 100 para retransmitir o pacote 202 recebido em erro sem invocar procedimentos de camada superior, assim o desperdício de recursos é significativo. É provável que para a maioria das aplicações tais DTX seriam aplicados na maior parte do tempo, devido à natureza geralmente intermitente de transmissão de dados em pacotes. Além disso, para um sistema bem configurado, NACKs 204 deverá ser enviada significativamente menos frequentemente do que ACKs 206. Assim, num sistema composto de acordo com a presente invenção um NACK 204 é transmitido a um nivel de energia superior do que um 206 ACK. Esta força de deslocamento é vantajosa porque reduz a probabilidade de erro para o NACK 204 sem aumentar a potência transmitida para o ACK 206. É particularmente vantajoso se a probabilidade de uma MS 110 faltando um pacote for muito pequena, portanto, não há necessidade de considerar a configuração óptima do limiar de detecção da BS para diferenciar NACK de DTX. Assim, qualquer erro de desempenho indicado poderia ser alcançado com uma potência média mínima transmitida pela MS 110.

Será reconhecido que, se uma MS 110 está a transmitir mais NACKs 204 do que ACKs 206, esta estratégia proposta resultaria num aumento da interferência ligação ascendente média, em vez do que a diminuição desejada. Portanto, em uma forma de realização da presente invenção, a MS 110 está proibida de aplicar a potência de compensar a não ser que tenha previamente reconhecido positivamente mais do que uma certa proporção de pacotes (por exemplo 50%). Isso impede que a potência de compensar cause um aumento excessivo na interferência de ligação ascendente em más condições de canal 10 de ligaçao descendente.

Em outra forma de realização da presente invenção, os níveis de potência relativa de ACKs 206 e de NACKs 204 são modificados dependendo da proporção de ACKs e de NACKs enviados. Por exemplo, esta adaptação pode ser controlada por uma média ponderada de tempo da proporção de ACKs 206 enviada. O limiar de detecção na BS 100 poderia adaptado de um modo semelhante com base na proporção de ACKs 206 recebidos. É evidente que tais processos convergem, mesmo na presença de erros.

Em outra forma de realização da presente invenção, em vez de ser predeterminada a potência de desfasamento ACK / NACK (ou o desfasamento máximo) poderia ser sinalizado pela BS 100, dependendo do tipo de serviço a ser transportado para a MS 110 através dos pacotes de dados 202. Por exemplo, em um serviço de corrente em tempo real com restrições de tempo rigorosos, um pacote que se perdeu devido a um NACK 204 mal detectado pode ser simplesmente ignorado pelo aplicativo se não houvesse tempo suficiente até mesmo para uma retransmissão da camada física. No entanto, para um serviço de dados onde o correcto recebimento de pacotes era essencial, uma potência de deslocamento de ACK / NACK poderia ser assinalada. 0 deslocamento também pode ser útil em serviços de correntes com requisitos de tempo um pouco menos rígidos, onde não houve tempo suficiente para uma retransmissão de camada superior, mas um poder NACK de deslocamento aumentaria a possibilidade de um pacote erróneo ser rectificado por meio de retransmissão rápida da camada física. Por conseguinte, seria benéfico para permitir que um valor diferente de compensação a ser sinalizado para cada 11 canal de transporte de ligaçao descendente.

Esta abordagem pode ser mais desenvolvida, atribuindo diferentes valores de deslocamento para os ACK / NACKs para pacotes diferentes do mesmo canal de transporte. Por exemplo, em um fluxo MPEG é muito importante receber os 1-momentos correctamente para evitar erros em momentos subsequentes. Um poder para compensar ACK / NACK poderia, portanto, ser aplicado para a confirmação de pacotes contendo 1-momentos de dados, enquanto um pequeno (ou zero) deslocamento é aplicado para a confirmação de outros pacotes. Alguma sinalização especial pode ser necessária, tal como uma etiqueta de camada física ou um número de sequência particular nos pacotes 202, para indicar que os pacotes de dados continham os dados de t-momento.

Num desenvolvimento adicional desta abordagem, outras informações, tal como a qualidade do canal, poderiam ser sinalizadas pelo uso de palavras de código diferentes no campo de dados reservados para mensagens de ACK / NACK, conforme divulgado no nosso pedido de patente Internacional co-pendente WO 02067618 (referência do requerente PHGB 010 069). Em geral, é provável que existem custos diferentes de erros na detecção das possibilidades de informação diferentes. Portanto, pode haver diferentes níveis de potência aplicados à transmissão de diferentes subconjuntos de palavras de código. Além disso, esta abordagem poderia ser combinada com uma concepção das distâncias de palavra de código para atingir as metas de desempenho específicos. Como um exemplo, se NACK é 0000, então ACK pode ser 1110, e enviando ACK juntamente com uma indicação da qualidade do canal de alta pode ser 1111. 12

Em uma forma de realização preferida, particularmente adequada para UMTS HSDPA, a potência de deslocamento ACK / NACK utilizado pela MS 110, bem como o nível de potência ACK seria determinado pela camada superior de sinalização a partir da rede. Alternativamente, o deslocamento poderia ser assinalado usando um bit de informação único, significando "sem deslocamento" (ou seja, igual potência de transmissão para ACK 206 e NACK 204) ou "usar desfasamento", significando o uso de um valor predeterminado de compensação de potência. Mais bits de sinalização podem ser usados para indicar uma maior gama de valores de deslocamento. A BS 100 (conhecendo os níveis de energia utilizados pela MS 110) iriam usar um limiar de detecção ajustado para optimizar o desempenho do sistema (embora o BS 100 não teria necessariamente de saber os níveis de energia utilizados pela MS 110, pois um limiar "neutro" poderia ser definido com base nas informações recebidas na ligação ascendente piloto). Um limiar optimizado pode ser definido pela Radio Network Controller (RNC) ou outros meios. 0 problema de uma BS 100 recebe como um ACK 206 uma confirmação de que foi enviado como um NACK 204, a partir do qual a MS 110 não é possível recuperar usando mecanismos de camada física, foi mencionado acima. 0 nosso co-pendente pedido de patente não publicado alemão DE 10132577 descreve um mecanismo de camada fisica para a recuperação de esta situação através da utilização de um comando adicional, REVERTER, que informa a BS 100 que o MS 110 recebeu uma transmissão de um novo pacote quando ele estava esperando a retransmissão do pacote anterior. O comando REVERTER pode por exemplo ser implementado como uma palavra de código (não 13 fornecendo informação sobre o estado do pacote acabado de receber 202) ou como duas palavras de código (uma fornecendo adicionalmente um NACK na situação do pacote 202 acabado de receber, a outra proporcionando um ACK) . A inclusão de parâmetros de sinalização adicionais, como mencionado acima, também é possível.

Nesta forma de realização, a consequência de um comando REVERTER sendo erroneamente descodificado como "Não reverter" é mais grave do que a consequência de um NACK ou ACK sendo erroneamente descodificados como um comando REVERTER. Por conseguinte, seria desejável para diminuir a taxa de erro no comando REVERTER, sem aumentar significativamente a interferência da ligação ascendente a outros utilizadores do sistema. Assim, num sistema composto de acordo com o presente invento, o comando REVERTER é transmitido com uma maior potência do que comandos ACK e NACK, a fim de reduzir a probabilidade de um comando REVERTER ser erroneamente descodificado.

Uma série de variações sobre esta forma de realização estão previstas. Numa primeira variação existem três comandos a ser codificados (juntamente com DTX, isto é, nada transmitido pela MS 110). Estes comandos são: 14

Comando Significado Consequências ACK Pacote esperado recebido correctamente Enviar próximo pacote NACK Pacote recebido com erro Repetição de erro REVERTER Novo pacote inesperado recebido quando era esperada uma retransmissão Repita pacote anterior DTX Pacote não detectado Enviar próximo pacote

No caso de o NACK e REVERTER os comandos do pacote que estão a ser repetidos são definidos pela temporização de ranhuras de pacotes e atrasos de sistema de ida e volta. Na MS 110, uma alteração no número de sequência indica novos dados e que a MS deve esvaziar o buffer de dados. Assumindo uma redundância incremental de algum tipo (incluindo a combinação de Chase), se o pacote no buffer não tiver ainda sido correctamente descodificado, então este deve provocar um REVERTER.

Em uma modalidade conhecida de um sistema ARQ de pára e espera, os comandos ACK e NACK são enviados como todas as palavras de 1 e 0, respectivamente. Em tal esquema um comando REVERTER pode ser indicado pela palavra de código do mesmo como um comando NACK mas transmitido com uma maior potência (digamos 6dB superior). Em UMTS de ligação ascendente a referência de alimentação para a detecção seria dos bits piloto sobre um canal de controlo. Seria também possível enviar um REVERTER como um ACK de potência elevada, mas isso iria aumentar a probabilidade de confusão entre REVERTER e 15 ACK que é menos desejável.

Em formas de realização da presente invenção, o nível de potência para palavras de código NACK / ACK / REVERTER pode ser enviado para a MS 110 por sinalização da camada superior. Algumas possibilidades são: o nível de potência para o REVERTER pode ser deduzido da energia para o ACK / NACK (ou seja desfasamento fixo), . o nível de potência para REVERTER poderia ser sinalizado explicitamente, e . os níveis de potência para ACK, NACK, e REVERTER poderiam ser sinalizados como parâmetros independentes.

Alguns eventos de erro possíveis, o seu resultado e o consequente efeito sobre a capacidade do sistema são considerados na tabela a seguir, a qual assume sem erros anteriores (excepto os que conduzem a um comando REVERTER. É assumido que a MS 110 limpa o seu buffer ao enviar um ACK, bem como aquando das alterações do número de sequência.

Enviados Recebidos Resultado Efeito ACK DTX retransmissão adicional pequena perda de capacidade ACK NACK retransmissão adicional pequena perda de capacidade ACK REVERTER retransmissão adicional do pacote anterior pequena perda de capacidade 16 (continuação)

Enviados Recebidos Resultado Efeito NACK DTX retransmissão não há problema NACK ACK siga para o próximo pacote REVERTER necessário NACK REVERTER retransmissão adicional do pacote anterior pequena perda de capacidade REVERTER DTX retransmissão de pacote errado perda do pacote REVERTER NACK retransmissão de pacote errado perda do pacote REVERTER ACK retransmissão do novo pacote (errado) perda do pacote DTX ACK ir para próximo pacote perda do pacote DTX NACK retransmissão não há problema DTX REVERTER retransmissão adicional do pacote anterior pequena perda de capacidade

Para além dos efeitos identificados na tabela, pode haver um problema com alguns esquemas de redundância incrementais se a primeira transmissão não for detectada pela MS 110.

Os níveis de potência seleccionados poderiam ser ajustados para a obtenção de probabilidades de erro desejadas para cada um dos sinais. Considerem-se duas realizações possíveis. Na primeira, os comandos ACK e NACK são enviados no mesmo 17 nível de poder, enquanto que REVERTER é a mesma palavra chave que NACK mas enviada com 6dB da potência extra. As probabilidades seguintes são representativas:

Enviado Recebido Prob Recebido Prob Recebido Prob ACK DTX 1—1 O O NACK 0,0001 REVERTER = 0 NACK DTX 0,01 ACK 0,0001 REVERTER 1-1 o o REVERTER DTX 0,0001 NACK 1-1 o o ACK = 0 DTX ACK 0,01 NACK 1-1 o o REVERTER 0,0001

Suponha que 1% dos pacotes são perdidos e 80% são correctamente recebidos. Assim, quando um pacote é enviado pela BS 100 a probabilidade de a MS 110 enviar DTX é de 0,01, de ACK é de 0,8 e de NACK é de aproximadamente 0,19. A probabilidade de um REVERTER é, em seguida, aproximadamente 0,19 x 0.0001 = 2e - 5. A probabilidade de REVERTER incorrectamente recebido é, por conseguinte, 0,00002 x 0,01 = 2e - 7.

Na segunda forma de realização, DTX e NACK são enviados com a mesma potência (zero), enquanto REVERTER é enviado como uma palavra de código diferentes para ACK, mas com a mesma potência. As probabilidades seguintes são representativas:

Enviado Recebido Prob Recebido Prob ACK NACK/ DTX 0,01 REVERTER 0,0001 NACK/ DTX ACK 0,01 REVERTER 0,01 REVERTER NACK/ DTX 0,01 ACK 0,0001

Com os mesmos pressupostos que antes, a probabilidade de NACK / DTX é de 0,2 e de ACK é de 0,8. Assim, a probabilidade de uma REVERTER é de aproximadamente 0,2 x 0,01 = 18 0,002, e a probabilidade de um REVERTER incorrectamente recebido é de aproximadamente 0,002 x 0,01 = 2e - 5.

Estes resultados sugerem que, neste cenário em particular, o envio de um REVERTER usando a mesma palavra de código como um NACK mas com maior potência é a melhor opção. Eles também permitem que um NACK mal interpretado seja distinguido de DTX mal interpretado.

Numa segunda variação, o comando REVERTER poderia ser codificado em conjunto com o comando ACK / NACK em uma palavra de código única no campo ACK / NACK. Um código de bi-ortogonal simples poderia ser como se segue:

Mensagem Palavra de código ACK 1111111111 NACK 0101010101 ACK, REVERTER 0101010101 ACK, REVERTER 0000000000 Nenhum pacote DTX detectado

Aqui, ACK ou NACK relacionam-se com o pacote 202 acabado de receber. As duas palavras de código, incluindo o comando REVERTER (isto é 0101010101 ou 1010101010) seriam transmitidas com uma potência maior do que as outras duas palavras de código.

Numa terceira variação é utilizado um código de bi-ortogonal alternativo, o qual pode ser visto como dividindo o campo NACK / ACK / REVERTER em duas partes: 19

Mensagem Palavra de código ACK 1111111111 NACK 0000011111 ACK, REVERTER 1111100000 ACK, REVERTER 0000000000 Nenhum pacote DTX detectado

Aqui, um (neste exemplo a primeira) de metade do campo é utilizada para assinalar NACK / ACK e a outra metade é usada para sinalizar Reverter / Não reverter. Neste caso, não é necessário aumentar a potência de transmissão, na primeira metade do campo; a potência de transmissão pode ser aumentada apenas na segunda parte do campo quando o comando é REVERTER. No entanto, numa forma de realização UMTS é provavelmente desejável manter a potência constante durante todo o campo pois a MS 110 pode não ter a capacidade de alterar a sua potência de transmissão mais frequentemente do que uma vez por espaço de tempo.

Se a BS 100 detectar DTX (ou seja, sem resposta) quando ela estava à espera de um comando, ela, em geral, interpreta isso como um NACK sem um comando REVERTER. Isto aumenta a necessidade de usar um maior poder de transmissão quando o comando é REVERTER.

Numa forma de realização alternativa, um comando REVERTER / NÃO REVERTER pode ser transmitido como um bit separado do utilizado para a sinalização ACK / NACK. Isto poderia ser em um campo separado no mesmo canal, ou num canal separado definido por uma canalização de frequência de código diferente, ou espaço de tempo. 20

Neste caso, ou nada poderia ser transmitido no campo reverter quando não há necessidade de um reverter, ou um sinal bipolar pode ser transmitido para cada pacote. Se não houver nenhuma transmissão no campo reverter indicado há necessidade de um reverter, então, um comando REVERTER teria de ser transmitido com quatro vezes a potência do campo ACK / NACK para dar a mesma taxa de erro. Em um sistema feito de acordo com a presente invenção, o comando REVERTER seria, por conseguinte, transmitido com mais de quatro vezes a potência do campo de ACK / NACK a fim de dar uma taxa de erro reduzida.

Se um sinal bipolar for transmitido para todos os pacotes para indicar REVERTER ou NÃO REVERTER, então de acordo com a presente invenção os comandos REVERTER seriam transmitidos com uma maior potência do que os comandos NÃO REVERTER. No entanto, é mais provável que o DTX fosse usado em vez de um explicito comando de NÃO REVERTER, como o comando não deve ser REVERTER muito frequentemente, pelo que a transmissão de NÃO REVERTER para quase todos os pacotes aumentaria significativamente a interferência da ligação ascendente.

Em geral, os níveis de potência em que os comandos de ACK / NACK e / ou REVERTER são transmitidos podem ser ajustados a fim de atingir um nível de fiabilidade desejado. Estes níveis de potência podem ser controlados por mensagens enviadas da BS 100 para a MS 110. Estes podem especificar o nível de potência relativa para os bits de piloto sobre o canal de controlo de ligação ascendente dedicado, ou em relação ao nível de potência de corrente para a qualidade do canal de métrica. No caso de os canais de controlo dedicados de uma MS 110 estarem em passagem suave com mais de uma BS 100 a potência do canal de controlo dedicada de ligação ascendente 21 não é provável que seja a óptima para todas as BSs 100 envolvidas. Por conseguinte, um nível de potência diferente, de preferência mais elevada, pode ser usada para enviar os comandos de NACK / ACK e / ou REVERTER. Esta diferença de poder pode ser resolvida, ou determinada por uma mensagem de uma BS 100. Quando a transmissão de ACK / NACK e / ou REVERTER é dirigida para uma determinada BS 100, o nível de potência pode ser ainda modificado para ter em conta a qualidade do canal de rádio para a transmissão. Por exemplo, se a melhor ligação rádio a partir do conjunto activo está a ser usado, o nível de potência pode ser menor do que de outra forma.

Esta invenção pode ser aplicada a rádio móvel (particularmente a UMTS), sem fios e a sistemas WLAN (rede de área local sem fios). É particularmente adequado para o conceito HSDPA, mas não está limitado ao mesmo. A descrição acima destina-se ao modo UMTS FDD (Frequency Division Duplex). A invenção pode também ser aplicada ao modo TDD (Time Division Duplex). Neste caso, o facto de o canal da ligação ascendente e da ligação descendente utilizarem intervalos de tempo diferentes na mesma frequência (isto é recíprocos de canal) poderia reduzir a necessidade de sinalização de informação do canal. A descrição acima está relacionada com a BS 100 a executar uma variedade de funções relacionadas com a presente invenção. Na prática, estas tarefas podem ser da responsabilidade de uma variedade de peças da infra-estrutura fixa, por exemplo, em um "nodo B", que é a parte da inf ra-estrutura fixa directamente em ligação com uma MS 110, ou a 22 um nível superior no Controlador de Rede de Rádio (RNC). Nesta especificação, o uso do "estação de base" ou "estação primária" deverá, por conseguinte, ser entendido para incluir as partes da estrutura de rede fixa envolvidas em uma forma de realização da presente invenção. A partir da leitura da presente revelação, outras modificações serão evidentes para os peritos na técnica. Tais modificações podem envolver outras características que são já conhecidos na concepção, no fabrico e na utilização de sistemas de rádio de comunicação e dos seus componentes, e que podem ser usados em vez das, ou em adição às, caracteristicas já aqui descritas.

Na presente descrição e nas reivindicações as palavras "um" ou "uma" que precedem um elemento não excluem a presença de uma pluralidade de tais elementos. Além disso, a palavra "com" não exclui a presença de outros elementos ou etapas diferentes dos listados. 20-07-2012 23

Claims (15)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Um sistema de comunicação de rádio tendo um canal de comunicação para a transmissão de pacotes de dados de uma estação primária para uma estação secundária, a estação secundária tendo meios de recepção para a recepção de um pacote de dados e os meios de confirmação para a transmissão de um sinal para a estação primária para indicar o estado de um pacote de dados recebido, em que o sinal é seleccionado a partir de um conjunto de pelo menos dois tipos de sinais disponíveis, em que os meios de confirmação é arranjados para seleccionar o nível de potência a que o sinal é transmitido, dependendo do seu tipo e na dependência de uma indicação do nível de potência em que cada tipo de sinal é transmitido, sendo a indicação assinalada a partir da estação primária para a estação secundária.
2. 2. Um sistema como reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os tipos de sinais disponíveis incluírem os sinais que indicam as confirmações positivas e negativas.
3. 3. Um sistema como o reivindicado na reivindicação 2, caracterizado pelo facto de os tipos de sinais disponíveis ainda incluírem um sinal de reverter indicando um pedido para a retransmissão de um pacote recebido antes do pacote acabado de receber.
4. 4. Um sistema como o reivindicado na reivindicação 3, caracterizado pelo facto de o sinal de reverter ser idêntico 1 ao sinal de confirmação negativa, mas ser transmitido a uma maior potência.
5. 5. Uma estação primária (100) para utilização num sistema de comunicação de rádio tendo um canal de comunicação para a transmissão de pacotes de dados da estação primária para uma estação secundária (110), em que são proporcionados meios para a transmissão de um pacote de dados para a estação secundária e para a recepção de um sinal a partir da estação secundário para indicar o estado de um pacote de dados recebido (202), sinal esse que é seleccionado a partir de um conjunto de pelo menos dois tipos de sinais disponíveis e que é transmitido com um nível de potência seleccionado dependendo do seu tipo (204, 206), e em que meios são fornecidos para a sinalização para a estação secundária de uma indicação de como o nível de potência a que a estação secundária transmite cada tipo de sinal depende do tipo do sinal.
6. 6. Uma estação primária como a reivindicada na reivindicação 5, caracterizada pelo facto de que são proporcionados meios para a determinação do tipo de sinal recebido dependendo do seu nível de potência recebido.
7. 7. Uma estação primária como reivindicado na reivindicação 5 ou na reivindicação 6, caracterizado pelo facto de que a indicação compreende uma instrução para a estação secundária para transmitir pelo menos dois tipos de sinais, a potências diferentes. 2
8. 8. Uma estação primária como reivindicado na reivindicação 5, ou na reivindicação 6 caracterizada pelo facto de a indicação informa a estação secundária da potência de transmissão que se deve utilizar para, pelo menos, um dos tipos de sinais disponíveis.
9. 9. Uma estação primária de acordo com o reivindicado nas reivindicações 5, 6 ou 8, caracterizada por a indicação informar a estação secundária de uma diferença de potência requerida entre dois tipos diferentes de tipos de sinais.
10. 10. Uma estação de secundária (110) para uso num sistema de comunicação de rádio tendo um canal de comunicação para a transmissão de pacotes de dados de uma estação primária (100) para a estação secundária, em que meios de recepção são fornecidos para a recepção de um pacote de dados (202) da estação primária e meios de confirmação são fornecidos para a transmissão um sinal para a estação primária (204, 206) para indicar o estado de um pacote de dados recebido, em que o sinal é seleccionado a partir de um conjunto de pelo menos, dois tipos de sinais disponíveis, em que os meios de confirmação são arranjados para seleccionar o nivel de potência a que o sinal é transmitido, dependendo do seu tipo e na dependência de uma indicação do nível de potência a que cada tipo de sinal é transmitido, sendo a indicação assinalada a partir da estação primária para a estação secundária. 3
11. 11. Uma estação de secundária tal como a reivindicada na reivindicação 10, caracterizada pelo facto de os tipos de sinal incluírem os sinais que indicam as confirmações positivas e negativas e em que os meios de confirmação transmitem confirmações negativas a uma maior potência do que as confirmações positivas.
12. 12. Uma estação de secundária tal como a reivindicada na reivindicação 11, caracterizada por os meios de confirmação transmitirem apenas confirmações negativas a uma maior potência do que as confirmações positivas se uma relação de tempo médio de confirmações positivas para confirmações negativas for maior do que um valor predeterminado.
13. 13. Uma estação de secundária tal como reivindicado na reivindicação 10 ou na reivindicação 11, caracterizada pelo facto de os tipos de sinais disponíveis incluírem sinais de transmissão de informações relativas a condições de rádio prevalecentes diferentes do estado do pacote de dados recebidos.
14. 14. Uma estação secundária de acordo com o reivindicado na reivindicação 10, caracterizada por as indicações informarem um valor de desfasamento do nível de potência ao qual o sinal é transmitido.
15. 15. Um método de operação de um sistema de comunicação de rádio tendo um canal de comunicação para a transmissão de 4 pacotes de dados de uma estação primária (100) para uma estação secundária (110), compreendendo o método a estação secundária a receber um pacote de dados (202) e a transmissão de um sinal de confirmação (204, 206) para a estação primária para indicar o estado de um pacote de dados recebido, sinal esse que é seleccionado a partir de um conjunto de pelo menos dois tipos de sinais disponíveis, o método compreendendo a escolha do nível de potência a que o sinal é transmitido, dependendo do seu tipo e na dependência de uma indicação do nível de potência ao qual cada tipo de sinal é transmitido, sendo a indicação assinalada a partir da estação primária para a estação secundária. 20-07-2012 5